广东地区1996年流感暴发的分子变异基础

1996年广东地区流感毒株发生明显的血清学抗原漂移;引起广东地区流感暴发的分子基础是流感毒株HA基因编码的A、B、C、D和E五个抗原决定簇位点变异,尤其是A、C、E位点发生氨基酸改变;而受体结合位点的氨基酸改变对此流感流行未发挥明显影响。HA基因编码氨基酸的第145号和第193号位点变异导致流行毒株的生物学特性改变,即分离毒株适应于MDCK细胞株生长,而难以适应鸡胚生长环境。     

2008～2009年珠海市H3N2亚型流感病毒HA1基因特性分析

为了解2008~2009年珠海市H3N2亚型流感病毒HA1基因变异情况,选择珠海市2008~2009年期间不同时间点的经狗肾传代细胞(MDCK)培养分离的H3N2亚型流感毒株20株,提取病毒RNA,通过RT-PCR扩增HA1基因片段,将产物纯化并测序,推导氨基酸序列,进行基因进化特性分析。与同时期的疫苗株比较,2008年珠海市流行的H3N2亚型流感毒株HA1区抗原决定簇的氨基酸位点变异数少于4个;2009年珠海市流行的H3N2亚型流感毒株除09-0056外,HA1区存在5个位于抗原决定簇内的变异氨基酸位点。2008年H3N2亚型流感毒株的HA1区的糖基化位点与疫苗株一致;2009年H3N2亚型流感毒株HA1区丢失第144位糖基化位点。2008~2009年H3N2亚型流感毒株RBS氨基酸序列未见明显变异。与2008年H3N2亚型流感毒株比较,2009年H3N2亚型流感毒株HA1区抗原决定簇内存在多个位点的氨基酸替换。这些说明2008年珠海市流行的H3N2亚型流感病毒不是新变种;2009年流行的H3N2亚型流感病毒为新的变异株,这可能是H3N2亚型流感病毒在2009年6-9月为珠海地区季节性流感流行优势株的原因。     

广东地区流感H3N2毒株血凝素基因特征、进化和变异分析

为揭示广东地区2007～2010年甲型H3N2毒株血凝素(HA)基因特征和变异,采用时空抽样方法抽样,检测广东2007～2010年甲型H3N2毒株HA基因核苷酸序列,同时检索全球HA基因序列作为对照,采用Lasergene 7.1和Mega 5.05软件对HA基因核苷酸序列进行比对和分析;并结合流行病学资料,对变异毒株进行进化速度分析;同时进行抗原分析。结果发现,广东2007～2010年H3N2毒株HA基因同义进化(Ks)和错义进化(Ka)速度分别为2.06×1E-3～2.23×1E-3核苷酸/年和1.05×1E-3～1.21×1E-3核苷酸/年,HA1较HA2的错义突变速率要高3.13倍。与疫苗株A/Perth/16/2009的HA基因比较,2009年广东毒株同源性达到98.8%～99.7%、2010年同源性达到98.0%～98.4%。在广东2007～2010年毒株中,HA1五个抗原表位均有氨基酸位点变异,尤其是2010年毒株B区(N160K)和D区(K174R/N)的变异;此外,广东2010年毒株受体结合部位(RBS)还发生K189E/N/Q和T228A置换变异;两个糖基化位点变异影响到抗原性;目前使用的H3N2疫苗株与目前流行毒株的抗原性有差异。广东地区2007～2010年的毒株中,血凝抑制抗体的抗原分析结果有差异。结果提示,目前广东乃至全球甲型H3N2毒株HA1B区和D区均有氨基酸位点变异,RBS的两个位点发生置换,糖基化位点变异影响到表位A区和B区抗原性;与WHO推荐2011年流感H3N2毒株疫苗株比较,目前流行毒株HA基因有抗原位点变异。     

A(H3N2)亚型流感病毒血凝素基因特性及蛋白结构分析,以南宁市2009～2012年为研究案例

利用生物信息学软件和数据库研究南宁市2009~2012年度A(H3N2)亚型流感病HA基因的遗传变异规律及蛋白结构变化。通过RT-PCR扩增H3N2病毒HA基因并测序,同源比对统计毒株氨基酸位点的差异、构建系统进化树分析进化规律和同源建模分析蛋白结构的变化。系统进化树表明53株HA基因序列被分为4个类群,呈多侧支流行;所有毒株的二硫键和受体结合位点(RBS)高度保守;部分毒株HA在第45位点增加一个糖基化位点,在第144位点丢失一个糖基化位点;HA抗原决定簇氨基酸累计有30个位点发生变异,涉及5个抗原决定簇;HA晶体结构分析抗原决定簇突变位点主要发生在无规则卷曲处,大多数替换的氨基酸种类和性质相同或相似。南宁市A(H3N2)亚型流感病毒株变异活跃,2012年A(H3N2)亚型流感病毒与当年WHO推荐的疫苗株具有较远的进化距离,多数毒株具备了形成新变种的条件,是否形成新的流行株,有待深入研究。     

2009−2015年中国甲型H1N1流感病毒血凝素基因进化分析

【目的】为了解中国地区2009?2015年甲型H1N1流感病毒流行态势,分析血凝素(Hemagglutinin,HA)基因的变异情况及其遗传进化特征。【方法】汇集国家流感中心2009?2015年流感周报的流感流行数据,分析甲型H1N1流感的流行病学特征;从全球共享禽流感数据倡议组织数据库及美国国家生物技术中心数据库下载甲型H1N1流感病毒HA基因序列,采用生物学软件进行系统进化和遗传特性的分析。【结果】2009?2015年全国共发生4次甲型H1N1流感的流行高峰。2009?2015年毒株与参考毒株A/California/07/2009(H1N1)的HA基因同源性逐年降低。遗传进化分析显示同一年份的毒株在系统进化树上基本呈现集中分布,2011年的毒株独立形成2个分支。分子特征表现为HA基因的4个抗原决定簇氨基酸位点均有变异,其中Ca区的203位、Sa区的163位和Sb区的185位氨基酸位点逐渐替换为新的氨基酸。除2010年与2012年,其他年份的毒株通过不同模型均得到正向压力选择HA氨基酸位点240。【结论】甲型H1N1流感在中国地区成为主要流行的亚型之一。HA基因与其编码的氨基酸逐年变异,未来进一步的流感监测能力还需加强。     

1996-2004年中国福建省甲3亚型流感病毒（H3N2）的分子进化

对1996～2004年甲3亚型流感病毒的HA1基因在中国南方福建省的变异特点与流行特征进行研究．对25株（其中11株基因序列来自GenBank）甲3亚型流感病毒HA1基因进行种系发生学分析．研究表明在约8个流感流行季节中,HA1基因在不断进行着点突变,期间可能发生了4次抗原性漂移．氨基酸突变的位点主要位于HA1分子抗原决定簇A～E内及附近和某些受体结合位点．其中,抗原位点B,A和受体结合位点226位的突变对于抗原漂移至关重要,但随着流感病毒的进化,抗原位点和与抗原漂移有关的关键密码子也会发生改变．因此,在亚洲南部监测甲3亚型流感病毒HA1基因阳性选择密码子的突变是很重要的．     

1981～2005年中国H1N1甲型流感病毒血凝素基因的HA1演变特征

为了解1981~2005年我国H1N1甲型流感病毒血凝素基因的HA1演变特征,选取H1N1甲型流感病毒370株,提取病毒RNA,经逆转录和聚合酶链反应扩增HA1并测序,测定的序列用生物信息软件分析,与GenBank中相关序列比较,并对推导的编码氨基酸序列进行基因特性分析。结果表明:HA1氨基酸的变异表现为抗原决定簇4个区均有变异,Sb区和Ca区变化较大;HA1受体结合位点(RBS)的前壁130环的第134位赖氨酸从1991年起在部分毒株HA1序列上开始缺失,以后缺失株逐步增多,自2000年起测定的所有毒株上该氨基酸全部缺失,同时这些缺失株的第137位氨基酸也全部由苏氨酸替换为丝氨酸;糖基化位点从增多到减少,最后稳定在7个;1981~2004年我国H1N1甲型流感病毒血凝素HA1编码的氨基酸在种系发育树上同年代基本呈现集中分布,与时间和地域无关,2005年毒株分成两个分支在时间上有明显差异。     

海南省2016-2018年A(H1N1)pdm09亚型流感病毒基因特性分析

2009年A(H1N1)pdm09亚型流感病毒在墨西哥暴发,之后在全世界流行。为了解海南省2016-2018年A(H1N1)pdm09亚型流感病毒流行态势,分析血凝素(HA)与神经氨酸酶(NA)基因遗传进化特征与变异情况,本研究从中国流感监测信息系统获取海南省2016-2018年流感病毒病原学监测数据,选取5家流感监测网络实验室分离鉴定的37株A(H1N1)pdm09亚型流感毒株进行HA与NA基因测序,利用MEGA 10.1.8构建HA与NA基因种系进化树,并分析其氨基酸变异情况。结果显示,2016-2018年共出现3次A(H1N1)pdm09亚型流感病毒活动高峰。2017年10月份以后的分离株(4/8)与2018年大部分分离株(21/22)独立于疫苗株A/Michigan/45/2015聚为一个小支,发生20余处HA与NA氨基酸位点变异。与疫苗株A/California/7/2009(2010-2016)相比,2016-2018年流感病毒分离株在HA基因抗原决定簇上发生7处氨基酸变异并有一个潜在糖基化位点,未发现HA基因受体结合位点变异与NA基因耐药性变异。本研究提示,2016-2018年,A(H1N1)pdm09亚型流感病毒逐步发生规律性进化,氨基酸变异频率有增加趋势,今后应持续加强流感病毒病原学监测,密切追踪A(H1N1)pdm09亚型流感病毒基因变异情况,为科学防控提供理论依据。     

一株H5N2亚型鹦鹉源禽流感病毒分子进化分析

2005年在广东进行流行病学调查时分离到一株鹦鹉源禽流感病毒,经鉴定为H5N2亚型禽流感病毒(A/Parrot/Guangdong/268/2005)。该毒株的HA裂解位点附近的氨基酸序列为RETRGLF,只含有一个碱性氨基酸,符合低致病性禽流感病毒的HA裂解位点附近氨基酸序列的分子特征;与H5N2亚型禽流感代表毒株相比,该毒株HA和NA基因的糖基化位点、HA基因的受体结合位点编码区、NA基因的耐药性位点均未发生变异。将该毒株全基因组序列与GenBank已公布的19株H5N2亚型禽流感病毒株的相应序列进行比较分析并绘制系统进化树后发现:其与低致病性禽流感毒株A/Pheasant/NJ/1355/1998(H5N2)-like的亲缘关系最近,位于以A/Chicken/Pennsylvania/1/1983(H5N2)为代表的美洲进化分支。     

一种含不同流感病毒血凝素抗原表位的核酸疫苗

流感病毒表面抗原血凝素( hemagglutinin,HA)是流感核酸疫苗重要的靶抗原,针对HA的保护性中和抗体主要由HA上的五个抗原表位诱导产生.在本文中,我们构建了一种以新甲型H1N1流感病毒HA1为骨架的含2个A/PR/8( H1N1)流感病毒HA抗原表位和3个新甲型H1N1流感病毒HA抗原表位的核酸疫苗,并在B...     

甲型流感病毒HA基因的简单重复序列分布分析

以GenBank公开的甲型流感病毒亚型的血凝素(hemagglutinin,HA)核苷酸序列为材料,从简单重复序列(simple se-quence repeat,SSR)分布的分析角度出发,分析了来自于亚洲、非洲、北美洲、南美洲、欧洲、大洋洲的49个地区的76株甲流病毒的HA片段。分析表明:所分析序列的SSRs的分布都很相似,其中单碱基重复的相对丰度值和相对密度值均高于其它五种碱基重复的相对丰度值和相对密度值;甲流病毒HA片段的SSRs与HIV-1[16]基因中的SSRs相比,前者的相对丰度值和相对密度值高于后者。这些结果表明甲流病毒基因中的SSRs可能与甲流病毒的快速变异相关。     

密码子优化的人H5N1流感病毒HA基因在哺乳动物细胞中获得高效表达

为了提高人禽流感病毒血凝素HA的表达量,应对流感大流行疫苗的需求,按照人的偏爱密码子将H5N1(A/Anhui/1/2005)流感病毒的HA基因进行优化改造,经全基因合成后插人到真核表达载体pDC315中,构建了真核表达质粒pDC315-Mod.HA;将此质粒和含野生HA基因的真核表达质粒pDC315-Wt.HA分别转染293T细胞,比较HA蛋白的表达量.结果表明:经间接免疫荧光实验及Western blot实验比较和鉴定,密码子优化后,HA蛋白在293T细胞中的表达水平显著提高,为流感大流行疫苗的研究打下了基础.     

流感病毒H3N2血凝素基因和神经氨酸酶基因在大肠杆菌中的表达

克隆、表达和鉴定流感病毒H3N2 HA,NA基因序列,为制备抗体和基因工程疫苗打下基础。在成功克隆流感病毒H3N2全长HA、NA基因并测序的基础上,将部分基因序列克隆到表达载体pET32a(+)上,全基因序列克隆到表达载体pGEX4T-1上,构建了重组表达质粒pET32a(+)/HA(截短),pET32a(+)/NA(截短),pGEX4T-1/HA,转化大肠杆菌BL21/Rosetta,IPTG诱导表达,利用Ni2+亲和层析柱和GSTrap 4B亲和层析柱对重组蛋白进行纯化,并用Western blotting和ELISA方法检测其抗原性。结果显示,重组蛋白在大肠杆菌中可以高效表达,SDS-PAGE显示其相对分子质量与预计大小一致。ELISA和Western blotting试验证实,重组蛋白具有良好的抗原性。成功克隆和表达了流感病毒H3N2 HA、NA基因序列,可为流感病毒H3N2诊断试剂和疫苗的开发等进一步的研究提供参考。     

禽流感病毒H9N2血凝素基因和神经氨酸酶因在大肠杆菌中的表达

克隆、表达和鉴定禽流感病毒H9N2 HA,NA基因序列,为制备抗体和基因工程疫苗打下基础。在成功克隆禽流感病毒H9N2全长HA、NA基因并测序的基础上,将部分基因序列克隆到表达载体pET32a(+)上,全基因序列克隆到表达载体pGEX4T-1上,构建了重组表达质粒pET32a(+)/HA(截短)、pET32a(+)/NA(截短)、pGEX4T-1/HA、pGEX4T-1/NA,转化大肠杆菌BL21/rosetta,IPTG诱导表达,利用Ni2+亲和层析柱和GSTrap4B亲和层析柱对重组蛋白进行纯化,并用Western Blotting和ELISA方法检测其抗原性。结果重组蛋白在大肠杆菌中可以高效表达,SDS-PAGE显示其相对分子质量与预计大小一致。ELISA和Western Blotting实验证实,重组蛋白具有良好的抗原性。本研究成功克隆和表达了禽流感病毒H9N2 HA、NA基因序列。为禽流感病毒H9N2诊断试剂和疫苗的开发等进一步的研究奠定了基础。     

一株H5N1亚型禽流感病毒的分离与鉴定

2004年1月湖北宜昌某鸡场暴发疫病,从该鸡场濒死鸡肺组织中分离到了一株病毒,电镜切片观察到典型的禽流感病毒粒子;采用ELISA检测禽流感抗原为阳性;RT-PCR扩增HA、NA基因并测序,经BLAST分析,HA基因与A／Goose／Guangdong／1／96(H5N1)HA基因同源性为97％;NA基因与A／Goose／Guangdong／1／96(H5N1)NA基因同源性为96％,确定该分离株为禽流感病毒H5N1亚型(A／Chicken／Yichang／Lung-1／04(H5N1))。     

禽流感血凝素基因的原核表达及其在H9亚型诊断中的应用

根据H9N2亚型禽流感病毒血凝素基因序列设计并合成引物 ,从本室分离并保存的H9N2亚型禽流感病毒中扩增了预计约 16 83bp的血凝素基因 ,将此扩增产物克隆进pMD18-T载体 ,限制性酶切及序列测定后 ,进一步将其亚克隆到pGEX-KG中 ,与GST蛋白融合表达。SDS-PAGE和Western印迹表明缺失信号肽后的HA基因在大肠杆菌中获得了表达 ,表达产物具有免疫学活性 ,融合蛋白的分子量约为 90kD,位于包涵体中。包涵体经变性、复性处理 ,利用复性产物作为抗原包被酶标板建立了检测H9亚型禽流感抗体ELISA方法。结果表明应用HA重组蛋白作为诊断H9亚型禽流感抗原具有特异性强、敏感性高、重复性好的特点 ,可用于H9亚型禽流感抗体的检测。     

Influenza virus hemagglutinin (H3 subtype) requires palmitoylation of its cytoplasmic tail for assembly: M1 proteins of two subtypes differ in their ability to support assembly

The influenza A virus hemagglutinin (HA) transmembrane domain boundary region and the cytoplasmic tail contain three cysteines (residues 555, 562, and 565 for the H3 HA subtype) that are highly conserved among the 16 HA subtypes and which are each modified by the covalent addition of palmitic acid. Previous analysis of the role of these conserved cysteine residues led to differing data, suggesting either no role for HA palmitoylation or an important role for HA palmitoylation. To reexamine the role of these residues in the influenza virus life cycle, a series of cysteine-to-serine mutations were introduced into the HA gene of influenza virus A/Udorn/72 (Ud) (H3N2) by using a highly efficient reverse genetics system. Mutant viruses containing HA-C562S and HA-C565S mutations had reduced growth and failed to form plaques in MDCK cells but formed wild-type-like plaques in an MDCK cell line expressing wild-type HA. In cell-cell fusion assays, nonpalmitoylated H3 HA, in both cDNA-transfected and virus-infected cells, was fully competent for HA-mediated membrane fusion. When the HA cytoplasmic tail cysteine mutants were examined for lipid raft association, using as the criterion Triton X-100 insolubility, loss of raft association did not show a direct correlation with a reduction in virus replication. However, mutant virus assembly was reduced in parallel with reduced virus replication. Additionally, a reassortant of strain A/WSN/33 (WSN), containing the Ud HA gene with mutations C555S, C562S, and C565S, produced virus that could form plaques on regular MDCK cells and had only moderately decreased replication, suggesting differences in the interactions between Ud and WSN HA and internal viral proteins. Analysis of M1 mutants containing substitutions in the six residues that differ between the Ud and WSN M1 proteins indicated that a constellation of residues are responsible for the difference between the M1 proteins in their ability to support virus assembly with nonpalmitoylated H3 HA.     

表达流行性感冒病毒HA基因非复制型重组腺病毒的构建及免疫效果的研究

通过RT-PCR扩增流行性感冒(流感)病毒HA基因,克隆至腺病毒穿梭载体pAd Track-MV,该重组质粒与腺病毒DNA共转化E．coli BJ5183,通过细菌内同源重组获得重组腺病毒DNA,将其转染293细胞获得重组腺病毒。PCR证实HA基因已整合至腺病毒基因组中,Western blot结果检测到重组病毒感染293细胞中HA的表达。重组病毒经滴鼻和灌胃两种途径免疫小鼠,结果2次免疫后滴鼻组和灌胃组均产生明显的免疫应答,血清IgG抗体滴度分别为1：10000和1：1000。除血清IgG外,还在肺灌洗液中检测到分泌型IgA。滴鼻组的免疫效果强于灌胃组。经小剂量攻毒实验显示,重组腺病毒保护率为100％。该文成功构建了表达流感病毒HA基因的非复制型重组腺病毒,重组病毒免疫小鼠可产生较好的免疫效果。     

Biogenesis of Influenza A Virus Hemagglutinin Cross-Protective Stem Epitopes

Antigenic variation in the globular domain of influenza A virus (IAV) hemagglutinin (HA) precludes effective immunity to this major human pathogen. Although the HA stem is highly conserved between influenza virus strains, HA stem-reactive antibodies (StRAbs) were long considered biologically inert. It is now clear, however, that StRAbs reduce viral replication in animal models and protect against pathogenicity and death, supporting the potential of HA stem-based immunogens as drift-resistant vaccines. Optimally designing StRAb-inducing immunogens and understanding StRAb effector functions require thorough comprehension of HA stem structure and antigenicity. Here, we study the biogenesis of HA stem epitopes recognized in cells infected with various drifted IAV H1N1 strains using mouse and human StRAbs. Using a novel immunofluorescence (IF)-based assay, we find that human StRAbs bind monomeric HA in the endoplasmic reticulum (ER) and trimerized HA in the Golgi complex (GC) with similar high avidity, potentially good news for producing effective monomeric HA stem immunogens. Though HA stem epitopes are nestled among several N-linked oligosaccharides, glycosylation is not required for full antigenicity. Rather, as N-linked glycans increase in size during intracellular transport of HA through the GC, StRAb binding becomes temperature-sensitive, binding poorly to HA at 4°C and well at 37°C. A de novo designed, 65-residue protein binds the mature HA stem independently of temperature, consistent with a lack of N-linked oligosaccharide steric hindrance due to its small size. Likewise, StRAbs bind recombinant HA carrying simple N-linked glycans in a temperature-independent manner. Chemical cross-linking experiments show that N-linked oligosaccharides likely influence StRAb binding by direct local effects rather than by globally modifying the conformational flexibility of HA. Our findings indicate that StRAb binding to HA is precarious, raising the possibility that sufficient immune pressure on the HA stem region could select for viral escape mutants with increased steric hindrance from N-linked glycans.